智能网联汽车发展战略研究

作者:王羽 杨晨光 文章来源:中国汽车技术研究中心有限公司 点击数:27 发布时间:2019-08-13
智能网联是汽车及汽车产业发展的重要方向。本文纵览从国内外智能网联汽车产业发展的背景出发,结合实际状况深入剖析。据此,提出了我国智能网联汽车产业的发展对策。
智能网联汽车发展战略研究

随着全球汽车保有量的提升,交通安全、环境污染、能源供给等重大问题日益凸显,发展安全、高效、绿色出行方式的需求日益强烈。智能网联汽车将为保障交通安全、改善交通效率、降低能源与污染、引导出行模式变革等,提供重要的解决方案。智能网联汽车作为新型城市智能交通系统的重要组成部分,能够有效加强车、路、人之间的联系,为构建新型综合运输系统等发挥关键作用,成为智能交通与智慧城市的重要支柱。

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国内外智能网联汽车产业发展背景

1. 各国政府积极推动 政策发展环境利好

目前,以美国、欧盟、日本等为代表的全球主要发达国家和地区,都将智能网联汽车作为汽车产业发展的重要方向,纷纷制定发展战略、加快产业布局,通过政策法标准、技术研发和测试示范等全方位措施,加快推动产业化发展进程。

美国

美国作为智能网联汽车产业发展的先行者,逐步明确将汽车智能化与网联化作为两大核心战略,其交通运输部长期致力于推动汽车及交通产业发展。2015年,美国交通运输部发布《美国智能交通系统(ITS)战略计划2015~2019年》,明确了美国ITS战略升级为网联化和智能化的双重发展战略。2016年,美国交通运输部发布《联邦自动驾驶汽车政策指南》,将自动驾驶的安全监管首次纳入联邦法律框架。2017年,美国交通运输部发布《自动驾驶系统2.0:安全展望》,鼓励各州重新评估现有的交通法律法规,为自动驾驶技术的测试和部署扫除法律障碍。2018年10月,美国交通运输部发布《自动驾驶汽车3.0:准备迎接未来交通》,继续致力于推动自动驾驶技术与地面交通系统多种运输模式的安全融合。

目前,北美地区初步形成了以美国为核心、加拿大等国家配套发展的智能网联汽车产业生态体系。美国凭借信息技术的全球领先优势,以车载智能芯片、车载操作系统和车联网平台为突破口,全面布局智能网联汽车各关键领域。同时,硅谷涌现出大批具有创新活力强、整合能力突出且融资活跃的初创企业,为美国智能网联汽车产业发展提效增速。

欧洲

欧洲作为汽车产业制造强大的地区,也在加快部署智能网联汽车产业发展,出台一系列政策法规推进相关产业体系的建立。2010年,欧盟委员会制定《ITS发展行动计划》,是欧盟范围内第一个协调部署ITS的法律基础性文件。2014年,欧盟委员会启动《Horizon 2020》项目,推进智能网联汽车研发。2015年,欧盟委员会发布《GEAR 2030战略》,重点关注高度自动化和网联化驾驶领域等推进与合作。2016年,欧盟委员会通过“合作式智能交通系统战略”,旨在推进2019年在欧盟成员国范围内部署协同式智能交通系统(C-ITS)服务,实现V2V、V2I等网联式信息服务。2018年5月,欧盟委员会发布《通往自动化出行之路:欧盟未来出行战略》,明确到2020年在高速公路上实现自动驾驶,2030年进入完全自动驾驶社会。

目前,欧洲地区基本形成了以德国为发展核心,法国、意大利、瑞典、荷兰、以色列、芬兰、瑞士和英国等国家协同发展的智能网联汽车生态体系。其采用全球领先的汽车企业及先进的智能驾驶技术,依靠具有强大的创新能力和深厚的技术储备的一级供应商,联合整车巨头开展前瞻协同开发。此外,欧洲地区还可充分利用欧盟成员国间合作交流便利的优势,形成全欧洲范围内的产业协同发展。

日本

亚洲范围内,日本政府高度重视自动驾驶汽车、车联网和智能交通领域发展。早在2013年,日本内阁便发布了日本复兴计划《世界领先IT国家创造宣言》,其中智能网联汽车成为核心之一。以此为蓝本,日本内阁制定国家级科技创新项目《SIP 战略性创新创造项目计划》,其中自动驾驶系统的研发也上升为国家战略高度,并提出自动驾驶商用化时间表和《ITS 2014-2030 技术发展路线图》,计划在2020年建成世界最安全道路,在2030年建成世界最安全和最畅通道路。2014年,日本内阁制定《SIP(战略性创新创造项目)自动驾驶系统研究开发计划》,制定四个方向共计32个研究课题,推进基础技术以及协同式系统相关领域的开发与实用化。2017年,日本内阁发布《2017官民ITS构想及路线图》,自动驾驶推进时间表为:2020年左右在高速公路上实现3级/2级自动驾驶以上货车编队自动行驶,以及特定区域内用于配送服务的4级自动驾驶。2018年3月,日本政府发布《自动驾驶相关制度整备大纲》,明确自动驾驶汽车的责任划分,原则上由车辆所有者承担赔偿责任,将自动驾驶汽车与普通汽车同样对待,外部黑客入侵汽车系统导致事故的损害由政府赔偿。2018年9月,日本国土交通省发布《自动驾驶汽车安全技术指南》,明确规定了3级/4级自动驾驶汽车所必须满足的10大安全条件。

目前,在亚洲地区初步形成了以中国、日本和韩国等国家协同发展的智能网联汽车生态体系。日本依靠其技术较为先进的整车汽车及零部件供应商基础,以及较为完备的交通基础设施条件,为智能网联汽车示范应用营造了良好的发展环境。

2. 我国政府加快全面赶超政策法规标准体系

在中国,智能网联汽车作为关联众多重点领域协同创新、构建新型交通运输体系的重要载体,已经上升到国家战略高度。发改委、工信部、交通运输部、科术部、公安部等部委加快出台一系列政策、标准及法规推动我国智能网联汽车产业发展。

政策

从国家政策层面而言,“十二五”期间,科技部和总装备部在国家“863计划”中,对智能网联汽车车路协同等关键技术进行立项并取得了初步成果,陆续通过验收且投入实践应用领域。2015年5月,国务院发布《中国制造2025》战略,明确指出:到2020年,掌握智能辅助驾驶总体技术及各项关键技术,初步建立智能网联汽车自主研发体系及生产配套体系。2016年5月,发改委、交通运输部联合发布《推进“互联网+”便捷交通 促进智能交通发展的实施方案》,提出了我国智能交通(ITS)总体框架和实施举措。2017年4月,工信部、发改委、科技部联合发布《汽车产业中长期发展规划》,提到要实施智能网联汽车技术路线图,明确近、中、远期目标,加大智能网联汽车关键技术攻关,加快智能网联汽车法律法规体系建设,开展智能网联汽车示范推广。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能国家发展规划》,将智能网联汽车自动驾驶应用放到重要地位。2018年1月,发改委发布《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿),关于智能汽车的战略态势、战略纲领、战略任务和战略保障等方面进行了初步阐述,并指明各部门要加大对智能汽车新发展的支持力度,各地区要结合实际制定推动智能汽车创新发展的有效举措,确保各项战略任务有效落实。

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标准

除上述关键性政策外,我国对于智能网联汽车、车联网领域相关的标准也正在逐步建立与完善,开展标准预研、立项、制定及发布全周期规划研究,确保标准制定工作科学、高效且有序进行。2016年,工信部、国标委联合启动了《智能网联汽车标准体系建设方案》研究及编制工作,委托全国汽车标准化技术委员会,组织汽车、电子、信息、通信、互联网和交通等相关行业的骨干企业、技术机构、行业组织、科研院所及高等院校等,共同开展方案研究及编制工作。同年11月,全国汽车标准化技术委员会提出《智能网联汽车标准体系建设方案》(第1版),明确了智能网联汽车标准体系建设的目标和原则,对智能网联汽车标准体系框架进行了分析和研究,并积极推进后续标准法规各项事宜。2017年6月,工信部发布《关于征求<国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)(2017年)>(征求意见)意见的通知》面向公众征求意见,初步确立了95项无人驾驶标准。2018年6月,工信部发布《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》,明确智能网联汽车标准体系框架,并制定拟开展标准计划,加紧研制自动驾驶及高级辅助驾驶相关标准、车载电子产品关键技术标准、无线通信关键技术标准、面向车联网产业应用的C-V2X关键技术标准等。

法规

为推动、支持和保障智能网联汽车产业发展,不仅需要汽车及相关产业在技术、资源上的整合,还需要从政府管理、市场规范、法律环境和社会氛围等各方面采取措施,尤其是要逐步形成适应智能网联汽车条件下的法律法规环境。目前,我国主要在智能网联汽车道路测试法规及管理办法方面取得了突破性进展,2017年12月,北京市作为全国首个城市发布了《北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则(试行)》及相关文件,并于2018年1月份追加关于测试能力评估和场地技术要求方面细则,进一步完善测试管理规范。2018年3月,上海市紧随其后发布了《上海市智能网联汽车道路测试管理办法(试行)》及相关文件,并规定第一阶段开放测试道路且发放第一批测试牌照。2018年4月,工信部、公安部、交通部联合印发国家层面的《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》相关文件,提出了测试申请内容、审核流程、交通违法及事故处理等方面要求。之后,保定、重庆、深圳、长沙、长春、平潭、肇庆、广州、天津、杭州和济南等十余个城市相继发布智能网联汽车道路测试相关文件,发布内容总体内容基本一致,均对智能网联汽车公共道路测试工作给予大力支持。

我国智能网联汽车产业发展现状

1.技术研发

智能网联汽车作为智能化与网联化的结合体,主要是通过环境感知、定位测绘、决策规划和控制执行等关键模块实现自动驾驶,环境感知主要涉及摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器,定位测绘则主要通过V2X通信及定位导航进行实现,决策规划的核心在于算法设计与芯片处理,控制执行则是主要在于利用电源管理芯片和功率器件技术提高电气化程度。目前,智能网联汽车的核心技术研发主要集中在激光雷达尤其是固态激光雷达及感知技术、车联网通信协议及通信技术、数据技术及高精地图等方面,布局这些技术是自动驾驶商业化落地的重要基础。

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感知识别部分是自动驾驶采集分析数据的主要来源,通过技术发展推动固态激光雷达降价,能有效提高自动驾驶解决方案的经济性。车联网是实现自动驾驶决策分析的保障。车联网通信技术以及车联网的安全性成为主要的技术壁垒。数据是自动驾驶实现过程中重要的依据,也是未来保证自动驾驶稳定和安全的前提,数据收集、数据处理等,需要计算算法技术突破。高精地图是自动驾驶实现的关键要素。数字地图的精度直接关系到自动驾驶的安全性和稳定性。

2. 测试示范

为推动智能网联汽车产业快速落地,我国重点关注其测评与示范方面相关工作,并在政策上给予大力支持与明确指示。目前,我国政府积极推动智能网联汽车测试示范区建设工作,工信部首先通过智能制造试点示范项目批准了国家智能网联汽车(上海)试点示范区,之后又与北京、河北、重庆、浙江乌镇及云栖小镇、湖北武汉和吉林长春等地方政府签署了“基于宽带移动互联网智能汽车与智慧交通应用示范”合作框架协议,还与公安部、江苏省政府签署共建“国家智能交通综合测试基地”合作协议,同四川省政府基于“中德合作智能网联汽车、车联网标准及测试验证试点示范”项目签署相关协议,初步形成了“5+2+1”的智能网联汽车测试示范区分布格局。

除工信部合作推进的上述测试示范区之外,交通运输部也初步认定了三家“自动驾驶封闭场地测试基地”,分别为长安大学车联网与智能汽车试验场、公路交通综合试验场以及重庆车辆检测研究院试验场。同时,国家认证认可监督管理委员会也正式批复中国汽车技术研究中心有限公司及襄阳达安汽车检测中心有限公司筹建“国家智能网联汽车质量监督检验中心”。

3.产业布局

智能网联汽车产业链包含上游关键系统、中游系统集成及下游应用服务。首先,产业链上游具体涵盖感知系统、决策系统、执行系统以及通信系统,其中,感知系统主要为智能网联汽车获取更准确、更全面的信息,决策系统用于替代人类做出驾驶决策的判断,执行系统则直接决定着车辆运行特性和乘坐舒适性,通信系统搭建了车辆与外界间信息交互的平台。其次,产业链中游具体涵盖智能驾驶舱配置、自动驾驶解决方案以及整车制造企业,其中,智能驾驶舱配置全面提升客户体验与车内科技感,自动驾驶解决方案备受行业关注正加速发展,整车制造企业则逐步向科技企业深度布局。最后,产业链下游具体涵盖出行服务、物流服务、数据增值等领域,其中,出行服务致力于实现资源集约化、提升出行效率,物流服务加快模式推陈出新及降本增效,数据增值服务则加快重塑汽车产业价值链、改变人类生活方式。

我国智能网联汽车产业发展建议

1.跨行业协同机制需要不断加强

智能网联汽车产业的跨行业、跨领域属性突出,主管部门包括发改委、工信部、交通部和公安部等多个部委,涉及领域涵盖汽车、交通、电子、通信和互联网等多个行业,需要从政策、法规、标准、测试及示范等方面协同推进。因此,需要加强部门合作、领域协同,集聚国内各行业产学研用创新资源建立国家智能网联汽车创新中心等行业组织或机构,构建“技术、资本和产业”三位一体的技术创新体系,助力我国汽车工业转型升级战略,承载和践行智能网联汽车国家发展战略。

2.产业关键标准法规需要快速健全

智能网联汽车作为深度融合各领域的新兴事物,产业链体系较为庞大,其发展依赖于统一的标准架构及适应的法律法规。一方面,需要积极开展综合标准化体系建设,针对智能网联汽车车载终端、通信协议、测试评价、信息安全以及其他关键技术制定统一标准。另一方面,要积极开展适用于智能网联汽车的道路交通规范制修订工作,推动实施对《道路交通安全法》等法律的修订,完善关于交通事故责任认定的法律法规,构建符合国情的智能网联汽车法律体系。

3.产业核心技术研发需要加快推进

目前,我国汽车产业相关的整车及部分关键零部件领域的核心技术尚不具备完全的自主知识产权,与智能网联汽车相关的车载视觉、激光雷达和毫米波雷达等高性能传感器、专用芯片、车载计算平台及智能操作系统等关键基础零部件领域上落后于世界先进水平。因此,我们在推进智能网联汽车产业发展的核心要务便是解决相关领域关键技术空心化问题,需要形成一定的技术领先优势,大力发展产业前瞻技术、共性关键技术和跨行业融合技术的研发与产业化,推动打造完整的智能网联汽车自主技术链和产业链。

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4.产业测试示范应用需要先行一步

随着智能网联汽车技术的快速发展,为促进产业迅速落地与产品安全运行,与其相关的测试评价及示范应用变得日益重要。因此,要加快完善测试评价技术,加强跨部门、跨领域测试评价机构协同配合,建立健全智能汽车测试评价体系架构及测试基础数据库;重点研发虚拟仿真、软硬件结合仿真、实车道路测试等技术和验证工具,以及整车级、系统级和零部件级的测试评价系统;推动企业、第三方测试评价机构能力建设,建立国家级智能汽车技术试验及安全运行评价中心。